KR100664363B1

KR100664363B1 - 필라멘트 램프광량제어방법 및 필라멘트 램프광량제어장치및 필라멘트 램프광원장치

Info

Publication number: KR100664363B1
Application number: KR1020030033953A
Authority: KR
Inventors: 마루야마후미오
Original assignee: 가부시키가이샤 스미타코가쿠가라스
Priority date: 2002-05-29
Filing date: 2003-05-28
Publication date: 2007-01-02
Also published as: CN1462164A; EP1367863A2; JP3999570B2; EP1367863B1; US6815911B2; TW200307487A; US20040036422A1; DE60314686T2; DE60314686D1; ATE366506T1; EP1367863A3; JP2004030927A; TWI231727B; KR20030093112A; CN100452938C

Abstract

제어전압에 대하여 거의 비례하는 광량변화특성을 갖는 필라멘트램프를 구비하는 광원장치의 제어방법 및 광원제어장치 및 광원장치에 관한 것이다.

램프에 직렬로 접속되는 전류검출센서와, 램프의 단자전압 V와 상기 전류검출센서의 출력전압(V_I)의 곱에 비례하는 전압(V_W)를 생성하는 곱셈회로와, 제어전압 (V₁)의 평방근에 비례하는 전압(V₂)를 생성하는 평방근회로와, 상기 곱셈회로의 출력전압(V_W)와 상기 평방근회로의 출력전압(V₂)를 비교하여, 오차를 최소로 억제하는 오차앰프회로와, 상기 오차앰프회로의 출력단자에 접속되어, 상기 램프에 전력을 공급하는 정전압전원장치에 의해 구성하여, 제어전압을 제어함에 의해 램프의 광량을 제어한다.

Description

필라멘트 램프광량제어방법 및 필라멘트 램프광량제어장치 및 필라멘트 램프광원장치{FILAMENT LAMP LIGHT QUANTITY CONTROL METHOD AND FILAMENT LAMP LIGHT QUANTITY CONTROL UNIT AND FILAMENT LAMP LIGHT SOURCE UNIT}

도 1은 본 발명의 블록도.

도 2는 종래의 램프구동회로.

도 3은 램프전압에 대한 램프광량의 변화(150W 할로겐램프)

가로축 : 램프전압, 세로축 : 램프조도(럭스 Lx)

도 4는 본 발명의 기본원리설명 블록도

도 5는 램프전력에 대한 램프광량의 변화(150W 할로겐램프)

가로축 : 램프소비전력의 2승, 세로축 : 램프조도(럭스 Lx)

실선이 측정값, 파선이 이론값 ,

의 그래프.

도 6은 본 발명의 제어회로(정격 100W의 할로겐램프)

도 7은 도 6에서 정격 100W의 할로겐램프를 구동하였을 때의 제 1 제어전압 에 대한 램프의 광량과 램프전압.

가로축 : 제 1 제어전압, 왼쪽 세로축 : 램프조도(럭스 Lx),

오른쪽세로축 : 램프전압실선이 제 1 제어전압 V₁에 대한 램프광량의 변화를 나타내고, 파선이 램프전압을 나타내고 있다.

일점쇄선이 제 1 제어전압에 대한 램프광량의 이론값(11)을 나타낸다.

도 8은 본 발명의 제어회로(정격 150W의 할로겐램프).

도 9는 도 8에서 정격 150W의 할로겐램프를 구동하였을 때의 제 1 제어전압에 대한 램프의 광량과 램프전압.

가로축: 제 1 제어전압, 왼쪽 세로축 : 램프조도(럭스 Lx),

오른쪽세로축 : 램프전압실선이 제 1 제어전압(V₁)에 대한 램프광량의 변화를 나타내고, 파선이 램프전압을 나타내고 있다.

일점쇄선이 제 1 제어전압에 대한 램프광량의 이론값(14)식을 나타낸다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 제 1 제어입력전압값 2 : 평방근회로

3 : 제 2 제어전압 4 : 오차앰프

5 : 피드백전압 6 : 정전압전원장치

7 : 램프인가전압 8 : 램프전류

9 : 램프 10 : 램프소비전력과 광속

11 : 전류검출센서(변환계수 : b) 12 : 램프전류검출전압

13 : 곱셈회로 14 : 램프전력을 나타내는 전압

15 : PWMC(Pulse Width Modulation Controller)

본 발명은, 필라멘트램프를 구비한 광원장치의 제어방법 및 광원제어장치 및 광원장치에 관한 것으로, 특히, 제어전압에 대하여 거의 비례하는 광량변화특성을 갖는 필라멘트램프를 구비한 광원장치의 제어방법 및 광원제어장치 및 광원장치에 관한 것이다.

필라멘트램프를 구비하는 광원장치에 있어서, 필라멘트램프의 조도를 변화시키는 경우의 전원장치로서는, 정전압장치를 사용하는 것이 일반적인 방법이고, 도 2는, 램프의 인가전압 V7를 제어전압 15Vc에서 변화시켜 필라멘트램프의 광속 10Lm을 변화시키는 가장 간단한 방법을 나타내고 있다.

도 2에 있어서, 램프에 인가되는 전압 7V는 제어전압 15Vc의 전압에 비례하여, 최대 제어전압시에 램프에 인가되는 전압이 램프의 정격전압으로 되도록 설정되어 있다. 이러한 광원장치는, 염가이기는 하지만, 제어전압 15Vc에 대한 램프의 조도 (Lx)는, 도면으로 나타나는 바와 같이 비선형이고 또한 급격히 광량이 변화하여, 소정의 광량으로 설정하기 위한 미세조정을 하기 어려운 결점이 있었다.

한편 제어전압에 비례하도록 이 램프의 조도를 변화시키기 위해서는, 2가지의 방법이 생각된다. 1가지는 제어전압에 대한 광량의 비선형성에 대응한 반대변 환을 제어전압으로 하는 방법이고, 다른 1가지는, 광량을 피드백하여, 모니터광을 제어전압에 비례시키는 방법이다. 그러나, 이들의 방법에서는, 그 장치가 복잡하게 되어 제어장치를 염가에 제조하는 것이 곤란하였다.

본 발명은, 제어전압에 대하여 램프의 광량이 비례관계가 되는 광원의 전원제어방법을 확립하여, 특히 조정이 용이한 염가의 광원제어방법 및 그 제어장치 및 광원장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 기본원리를 설명하기 위한 기본적인 설명블록도를 도 4에 나타내고 있다.

제 1 제어전압 1V₁와 그 전압을 평방근으로 변환하는 평방근회로(2)와 평방근회로의 출력전압인 제 2 제어전압 3V₂와 제 2 제어전압(V₂)에 비례하는 전력을 필라멘트램프(9)에 공급하는 정전력 제어전원장치(16)로 구성되어 있다. 이 구성에 의해서 램프의 광속 10Lm이 제 1 제어전압 1V₁에 비례시키는 것이 가능하게 된다.

일반적으로, 램프의 정격전압, 정격전력, 정격광속을 각각, V₀, W₀, Lm₀으로 하면, 필라멘트램프의 인가전압 V에 대하여 그 소비전력(W), 광속(Lm)은,

<수 1>

로 나타낸다.

식(1)의 양 식으로부터 램프의 전압비를 소거하면

<수 2>

가 되어, 정격치에 대한 램프의 광속비는 램프로 소비되는 전력비의 2승에 가까운 값이 된다. 도 5는, 소비전력의 2승과 조도의 관계를 나타내고 있고, 가로축에 램프의 소비전력의 2승, 세로축에 램프의 조도(Lx)를 나타내었을 때의 정격전력(150W)의 할로겐램프에서의 측정데이터를 나타내고 있다. 실선이 실측치를 나타내고, 점선은 (2.b)식의 이론값이다. 도 5에 있어서 파선의 직선에 가까울수록 (2.b)식의 근사식이 램프의 빛의 방사특성을 충실하게 재현하고 있는 것으로 된다. 도 5의 그래프로부터 (2.b)식의 점선의 근사식으로 램프의 빛 방사특성을 나타내더라도 다소의 오차는 있지만, 실용상 충분히 견딜 수 있는 것으로 생각된다.

필라멘트램프의 물리적인 빛의 방사특성(광속은, 소비전력의 2승에 비례한다)과 종래 기술의 전자회로를 사용하여, 필라멘트램프를 제어전압에 비례하도록 점등할 수 있는 기본원리와 수단을 도 4를 사용하여 설명한다.

도 4의 정전력제어전원(16)에 있어서, 램프의 정격전력(W₀)에 대응하는 제 2 제어전압 3V₂를 V_2f로 하고, 제 2 제어전압 3V₂가 0일 때의 공급전력을 0으로 한다. 이 정전력 제어전원(16)은, 제 2 제어전압 3V₂에 비례하여 램프에 전력을 공급한다. 따라서, (2. a)식을 제 2 제어전압 3V₂로 나타내면,

<수 3>

가 된다.

도 4에 있어서, (2)는 제 1 제어전압 1V₁의 평방근을 취하여 V₂로서 출력하는 평방근회로이다. 여기서 제 2 제어전압 3V₂의 최대치를 V_2f로 하면, 그 때의 제 1 제어전압 1V₁를 V_1f로 하면,

<수 4>

의 관계로 되어 있다. 따라서, (4)식을 (3)식에 대입하여 (3)식을 제 1 제어전압 1V₁으로 나타내면,

<수 5>

로 나타난다. 따라서, 도 4의 블록도의 회로구성으로 램프를 구동하면, 제 1 제어전압 1V₁의 변화에 대하여 램프의 광속 10Lm은 거의 비례하는 것이 된다.

이상의 설명으로부터, 평방근회로(2)와 정전력 제어전원(16)을 도 4의 블록 도와 같이 조합하는 것에 의해, 필라멘트램프의 빛의 방사특성이 물리적인 성질로부터 필라멘트램프의 광속 Lm10을 제 1 제어전압 1V₁에 비례하도록 필라멘트램프를 점등할 수 있게 된다.

본 발명은, 필라멘트램프의 광량을 제어하는 필라멘트램프 광량제어방법에 있어서, 램프의 광량변화가 소비전력의 2승에 거의 비례하는 특성을 갖는 필라멘트램프에 직렬로 접속되는 전류검출센서와, 상기 필라멘트램프의 단자전압(V)와 상기 전류검출센서의 출력전압(V_I)의 곱에 비례하는 전압(V_W)를 생성하는 곱셈회로와, 제어전압(V₁)의 평방근에 비례하는 전압(V₂)를 생성하는 평방근회로와, 상기 곱셈회로의 출력전압(V_W)과 상기 평방근회로의 출력전압(V₂)를 비교하여, 오차를 최소로 억제하는 오차앰프회로와, 상기 오차앰프회로의 출력단자에 접속되어, 상기 필라멘트램프에 전력을 공급하는 정전압 전원장치에 의해 구성하여, 상기 제어전압을 제어함에 의해 필라멘트램프의 광량을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 필라멘트램프의 광량을 제어하는 필라멘트 광량제어방법에 있어서, 전류검출센서를 전류검출저항(R)에 의해 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 필라멘트램프의 광량을 제어하는 필라멘트램프 광량제어장치에 있어서, 램프의 광량변화가 소비전력의 2승에 거의 비례하는 특성을 갖는 필라멘트램프에 직렬로 접속되는 전류검출센서와, 상기 필라멘트램프의 단자전압(V)와 상기 전류검출센서의 출력전압(V_I)의 곱에 비례하는 전압(V_W)를 생성하는 곱셈회로와, 제어전압(V₁)의 평방근에 비례하는 전압(V₂)를 생성하는 평방근회로와, 상기 곱셈회로의 출력전압(V_W)와 상기 평방근회로의 출력전압(V₂)를 비교하여, 오차를 최소로 억제하는 오차앰프회로와, 상기 오차앰프회로의 출력단자에 접속되어, 상기 필라멘트램프에 전력을 공급하는 정전압 전원장치를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 필라멘트램프의 광량을 제어하는 필라멘트램프 광량제어장치에 있어서, 전류검출센서를 전류검출저항(R)에 의해 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 필라멘트램프 광원장치에 있어서, 램프의 광량변화가 소비전력에 거의 비례하는 특성을 갖는 필라멘트램프와, 상기 필라멘트램프에 직렬로 접속된 전류검출센서와, 상기 필라멘트램프의 전압(V)와 상기 전류검출센서의 출력전압(V_I)의 곱에 비례하는 전압(V_W)를 생성하는 곱셈회로와, 제어전압(V₁)의 평방근에 비례하는 전압(V₂)를 생성하는 평방근회로와, 상기 곱셈회로의 출력전압(V_W)와 상기 평방근회로의 출력전압(V₂)를 비교하여, 오차를 최소로 억제하는 오차앰프회로와, 상기 오차앰프회로의 출력단자에 접속되어, 상기 필라멘트램프에 전력을 공급하는 정전압전원장치를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 필라멘트램프 광원장치에 있어서, 전류검출센서를 전류검출저항 (R)에의해 구성한 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 필라멘트램프 광량제어방법에 있어서, 필라멘트램프를 할로겐램 프로 한 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 필라멘트램프 광량제어장치에 있어서, 필라멘트램프를 할로겐램프로 한 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 필라멘트램프 광원장치에 있어서, 필라멘트램프를 할로겐램프로 한 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 필라멘트램프 광원장치에 있어서, 필라멘트램프를 할로겐램프로 하는 동시에, 전류검출저항(R)을 0.01옴(Ω)으로 한 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 할로겐램프의 광량을 제어하는 현미경용 할로겐램프 광원장치에 있어서, 광량변화가 소비전력에 거의 비례하는 특성을 갖는 할로겐램프와 상기 램프에 직렬로 접속된 전류검출센서와, 상기 램프의 전압(V)와 상기 전류검출센서의 출력전압 (V_I)의 곱에 비례하는 전압(V_W)를 생성하는 곱셈회로와, 제어전압(V₁)의 평방근에 비례하는 전압(V₂)를 생성하는 평방근회로와, 상기 곱셈회로의 출력전압(V_W)와 상기 평방근회로의 출력전압(V₂)를 비교하여, 오차를 최소로 억제하는 오차앰프회로와, 상기 오차앰프회로의 출력단자에 접속되고, 상기 램프에 전력을 공급하는 정전압 전원장치를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 할로겐램프의 광량을 제어하는 현미경용 할로겐램프 광원장치에 있어서, 전류검출센서를 전류검출저항(R)에 의해 구성한 것을 특징으로 한다.

도 4에 나타나는 기본원리설명 블록도에 근거하여, 더욱 구체적인 구성으로 나타낸 블록이, 도 1의 본 발명의 블록도이다.

필라멘트램프에 직렬로 접속되는 전류검출센서와, 상기 필라멘트램프의 전압(V)와 상기 전류검출센서의 출력전압(V_I)의 곱에 비례하는 전압(V_W)를 생성하는 곱셈회로와, 제어전압(V₁)의 평방근에 비례하는 전압(V₂)를 생성하는 평방근회로와, 상기 램프로 소비되는 전력에 비례하는 전압(V_W)를 상기 평방근회로의 출력전압(V₂)를 비교하여, 오차를 최소로 억제하는 오차앰프회로와, 그 오차앰프회로의 출력단자에 접속된 정전압 전원장치에 의해 구성한다.

이 회로에서, 램프전류(I)는, 전류검출센서와 필라멘트램프전류(I)의 곱에 비례하는 전압(V_I)로 변환되고, 곱셈회로(13)에 있어서 전압(V_I)와 램프전압(V)의 곱에 비례한 전압(V_W)가 생성된다. 이 전압(V_W)는 램프의 소비전력(W)에 비례하고 있다.

그런데, 제 1 제어전압(V₁)는, 평방근회로(2)에서 평방근연산이 실시되어 제 2 제어전압(V₂)가 생성된다. 오차앰프(4)에서 제 2 제어전압(V₂)와 전압(V_W)가 비교되어, 이 전압차가 최소로 이루어지도록 정전압전원장치(6)가 콘트롤되어 램프(9)에 인가되는 전압(V)가 생성된다.

[실시예]

실시예 - I

도 6은, 본 발명의 하나의 실시예를 나타낸다.

도 1의 본 발명의 블록도에 있어서, 정격(100W, 12V)의 할로겐램프를 사용한 경우의 광량제어장치가 도 6의 구성이다. 도 6에 있어서, 정전압 전원장치(6)로부터 램프에 인가된 전압 7V는, 전류 8I를 생성하여 램프와 전류검출센서인 저항 11R (0.01옴)을 통과하여 정전압전원장치에 환류한다. 이 때, 램프에 있어서 소비되는 전력 10W는,

<수 6>

로 나타난다. 이 전력은, 빛이 되어 공간에 방출되어 그 관계는 (2a)식에 근사된다.

램프에 흐르는 전류 8I는, 전류검출저항 11R(0.01옴)에서 전류검출전압 12V_I(= R ×I = 0.01·I)로 변환되어, 곱셈회로(11)에서 전류검출전압 12V_I와 램프단자전압 7V의 곱에 비례한 전압 14Vw가 생성된다. 전압 14Vw는 램프의 소비전력 10W에 비례하고 있다. 이 전압 14Vw는 곱셈회로(11)에서 다음 식과 같은 정수

<수 7>

로, 램프의 정격전압 V₀(12V), 정격전력 W₀(100W), 정격전류 I₀(8.33A)에 대하여 Vw가 5V로 이루어지도록 곱셈회로에 있어서 정규화되어 있다.

그런데, 입력범위 0V∼5V의 제 1 제어전압 1V₁는 평방근회로(2)에서 평방근연산이 실시되어 제 2 제어전압 3V₂가 생성된다. 이 때,

<수 8>

으로 변환되어 V₁가 5V일 때 V₂가 5V가 되도록 설정되어 있다. 이 때문에 V₁의 입력범위(0∼5V)에 대하여 V₂도 0V에서 5V로 변화한다.

오차앰프(4)에서 제 2 제어전압 3V₂와 전압 14Vw가 비교되어, 이 전압차가 최소로 이루어지도록 정전압전원장치가 콘트롤되어, 램프에 인가되는 전압 7V가 생성된다. 이 때,

<수 9>

가 성립한다. (6)식, (7)식, (8)식, (9)식으로부터 I ×V, V_W, V₂를 소거하면 제 1 제어전압 1V₁에 대하여, 램프의 소비전력 10W는

<수 10>

로 나타난다. 따라서, 도 6의 실시예- I의 제어회로를 사용하는 것에 의해, 램프의 소비전력 10W는, 제 1 제어전압 1V₁의 평방근을 취한 값에 비례한다. 램프의 소비전력 10W에 대한 램프의 방사광속 10Lm의 관계는 (2)식으로 나타내어, 측정데이터도 5에 의거하여 그 관계가 성립하는 것이 증명되어 있다.

(10)식의 양 변을 2승하여 식(2)에 대입하여, 이 (2)식으로부터 램프의 소비 전력(W)를 소거하여 (2)식의 Lm_O를 100W 할로겐램프의 정격방사광속 Lm_100W로 하면

<수 11>

을 얻을 수 있어, 램프의 방사광속 10Lm은 제 1 제어전압 1V₁에 비례하게 된다. 또, 도 6에 있어서, (15)는, PWMC를 나타내고, 펄스폭변조 제어장치(Pulse Width Modulation Controller)이다.

도 7이, 도 6의 실시예- I의 제어장치에 있어서, 정격전압 12V, 정격전력 100W의 할로겐램프에서의 측정데이터이다. 가로축에 제 1 제어전압 1V₁, 왼쪽 세로축에 램프의 조도 Lx, 오른쪽 세로축에 램프의 인가전압 7V를 나타낸다. 실선이 램프조도를 Lx에서 측정한 측정데이터, 파선이 램프인가전압의 측정데이터, 일점쇄선이 제 1 전압 1V₁에 대한 램프조도 Lx의 변화의 이론값(11)의 식을 나타내고 있다. 도 7의 데이터로부터, 제 1 제어전압 1V₁에 대하여 램프의 조도 Lx를 비례시키는 본 발명의 도 6의 실시예- I의 제어장치에 있어서, 거의 1.5% 내지 거의 -6.5%의 정밀도로 목적이 달성된 것을 나타내고 있다.

실시예- II

도 8은, 본 발명의 실시예- II를 나타내고, 정격 150W, 15V의 할로겐램프를 사용한 제어회로이다. 회로구성은, 도 6과 거의 같고,

곱셈회로(13)의 정규화정수를 R4의 저항을 바꾸는 것에 의해 100W 정격에서 의 정규화 정수(7)식이

<수 12>

가 되고, 전항과 마찬가지로 제 1 제어전압 1V₁에 대하여 램프의 소비전력 10W는

<수 13>

가 된다.

한편, (2)식의 Lm₀을 150W 할로겐램프의 정격방사광속 Lm _150W로 하면, 제 1 제어전압 1V₁에 대하는 광량변화는 전항과 같은 의론(議論)으로부터

<수 14>

로 나타낸다.

또, 도 8에 있어서, (15)는, PWMC을 나타내고, 펄스폭변조제어장치(Pulse Width Modulation Controller)이다.

도 8의 실시예- II의 회로구성에 있어서, 제 1 제어전압(1)에 대한 램프전압 (7)과 램프광량 Lx를 측정한 150W 정격의 할로겐램프에서의 측정결과가 도 9이다.

즉, 가로축은, 제 1 제어전압, 왼쪽 세로축은, 램프조도(럭스 Lx), 오른쪽 세로축은, 램프전압을 나타내고, 실선이 제 1 제어전압 V₁에 대한 램프광량의 변화를 나타내고, 파선이 램프전압을 나타내고 있다.

일점쇄선이 제 1 제어전압에 대한 램프광량의 이론값(14)식을 나타낸다. 150W 할로겐램프에서의 실시예인 도 9는, 100W 할로겐램프에서의 실시예보다 오차가 다소 크고, 거의 4% 내지 -8%의 정밀도이기는 하지만, 마찬가지로 목적이 달성된 것을 나타내고 있다.

화상처리기술의 발달에 의해 화상처리에 의한 검사장치나 제조장치가, 널리 사용되게 되도록 되어 왔다. 적절한 화상처리를 정밀도 좋게 하기 위해서는, 검사대상이 선명한 화상을 얻는 것이 필요 불가결하고, 그렇게 하기 위해서는 적절한 광량의 제어조정이 요구된다. 종래의 램프구동방법에서의 비선형에서 급격히 광량이 증가하는 것과 같은 광량변화도 3에서는, 적절한 광량의 제어조정이 어려웠다. 본 발명의 광원장치의 응용장치의 1예 로서, 이들 장치의 화상입력부인 CCD를 조립한 현미경의 조명이 있다. 그 사용방법으로서, 현미경의 거울체내에 할로겐램프를 조립하여 본 발명의 광량제어장치로 광량의 조정하는 방법과 본 발명의 광원장치로부터 광화이버를 통해 검사대상에 적절한 조명하는 방법 등이다. 이들의 광량제어장치 또는 광원장치가 화상처리장치의 광량제어계에 조립되어, 그 제어전압에 의해서 광량을 조절한다. 그 경우, 광량이 제어전압에 비례하는 도 7 및 도 9에 보는 바와 같은 본 발명의 광량제어장치 또는 광원장치를 사용하는 것에 의해, 그 효과로서 검사정밀도의 향상, 제어계의 간소화, 제어의 수치화, 제어스피드의 향상 등 이 기도된다.

도 1의 회로블록도의 회로구성에 의해서, 제 1 제어전압 V₁에 비례하여 램프에 전력의 2승 W²를 램프에 공급한다. 이 제 1 제어전압 V₁에서 제어된 램프의 소비전력 (W)는 (2)식으로 나타내는 필라멘트램프가 물리적인 빛의 방사특성에 의해서 광속 Lm을 방사한다.

이 때, 100W 정격의 할로겐램프에 대하여 도 6의 회로구성에 의해서(2)식과 (10)식으로부터 방사광속 Lm은, (11)식으로 나타나고, 거의 직선형상으로 변화한다.

150W 정격의 할로겐램프에 대하여 도 8의 회로구성에 의해서 (2)식과(13)식으로부터 방사광속 Lm은, (14)식으로 나타난다.

(11)식 및 (14)식과 같이 제어전압(V₁)에 대하여 방사광속(Lm)은 직선형상으로 변화한다. 제어전압 (V_C)에 비례하는 전압(V)를 램프에 공급하였을 때의 조도변화를 나타낸 도 3에 대하여, 100W 정격의 할로겐램프를 구동하는 실시예- I의 도 6의 제어장치에 의한 측정예 도 7 및, 150W 정격의 할로겐램프를 구동하는 실시예- II의 도 8의 제어장치에 의한 측정예 도 9를 비교하면, 100W의 실시예에서는, 거의 1.5% 내지 거의 -6.5%, 150W의 실시예에서는, 거의 4% 내지 -8%의 정밀도의 오차는 있지만 본 발명의 효과에는 현저한 것이 있다.

Claims

램프의 광량변화가 소비전력의 2승에 거의 비례하는 특성을 갖는 필라멘트램프의 광량을 제어하는 필라멘트램프의 광량제어장치로서,

상기 필라멘트램프에 직렬로 접속된 전류검출센서;

상기 필라멘트램프의 단자전압(V)와 상기 전류검출센서의 출력전압(V_I)의 곱에 비례하는 전압(V_w)를 생성하는 곱셈회로;

제어전압(V₁)의 평방근에 비례하는 전압(V₂)를 생성하는 평방근회로와,

상기 곱셈회로의 출력전압(V_w)와 상기 평방근회로의 출력전압(V₂)를 비교하여, 오차를 최소로 억제하는 오차앰프회로와,

상기 오차앰프회로의 상기 출력단자에 접속되고, 상기 필라멘트램프에 전력을 공급하는 정전압 전원장치를 포함하는, 필라멘트램프 광량제어장치.
제 1 항에 있어서,

상기 전류검출센서를 전류검출저항(R)에 의해 구성한 것을 특징으로 하는 필라멘트램프의 광량을 제어하는, 필라멘트램프 광량제어장치.
제 2 항에 있어서,

상기 전류검출저항(R)이 0.01Ω의 값을 가지는, 필라멘트램프 광량제어장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 필라멘트램프는 할로겐 램프인 것을 특징으로 하는, 필라멘트램프 광량제어장치.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,

할로겐 램프의 광량을 제어하는 초소형의 할로겐 램프 광원 장치인, 필라멘트램프 광량제어장치.
필라멘트램프의 광량이 소비 전력의 제곱에 거의 비례하는 필라멘트램프; 및

상기 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재된 필라멘트램프 광량제어장치를 포함하는, 필라멘트램프 광원장치.
필라멘트램프의 광량을 제어하는 방법으로서,

상기 필라멘트램프에 직렬로 연결된 전류 검출 센서(11)에 의해 전류를 측정하는 단계;

상기 필라멘트램프의 단자전압(V)와 상기 전류검출센서의 출력전압(V_I)의 곱에 비례하는 전압(V_w)를 생성하는 단계;

제어전압(V₁)의 평방근에 비례하는 전압(V₂)를 생성하는 단계;

상기 전압(V_w)와 상기 전압(V₂)를 비교하여, 오차를 최소로 억제하는 단계; 및

상기 오차앰프회로의 상기 출력단자에 접속된 정전압 전원장치에 의해 상기 필라멘트램프에 전력을 공급하는 단계를 포함하고,

상기 필라멘트램프의 광량은 상기 제어 전압을 제어함으로써 제어되는 것을 특징으로 하는, 필라멘트램프 광량제어방법.
필라멘트램프의 광량이 소비 전력의 제곱에 거의 비례하는 필라멘트램프; 및

상기 청구항 4에 기재된 필라멘트램프 광량제어장치를 포함하는, 필라멘트램프 광원장치.
필라멘트램프의 광량이 소비 전력의 제곱에 거의 비례하는 필라멘트램프; 및

상기 청구항 5에 기재된 필라멘트램프 광량제어장치를 포함하는, 필라멘트램프 광원장치.
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